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Ankerhemmung Die Erfindung betrifft eine Ankerhemmung, deren Anker die Unruh frei schwingen lässt.
Bei den bisher bekannten, mit einem Anker ausgestatteten Uhren waren Sicherheitsmittel vorgesehen, die aus einem Sicherheitsstift für den Anker und aus einer Schutzwalze bestanden und die ein überschlagen des Ankers verhinderten, wenn ein sehr kräftiger Impuls auf die freischwingende Unruh ausgeübt wurde. Obwohl derartige Anordnungen für Taschenuhren verwendet werden, sind sie aus folgendem Grunde ungeeignet: Um mit dieser Anordnung eine genaue Zeit einzuhalten, wird von einem Gangrad ein Impuls auf die Unruh übertragen, wobei dieser Impuls über einen Anker übertragen wird.
Wenn die Zugfeder eine Leistung abgibt, die man gleich 100 setzt, und die an das Gangrad abgegebene Leistung gleich 10 ist, dann ist die über den Anker auf die Unruh übertragene Leistung, wenn sie durch diese Unruh aufgenommen wird, gleich 7 oder 8, und eine Leistung von 2 oder 3 ist verlorengegangen. Wenn daher die Zugfeder verhältnismässig stark ist, dann ist die Schwingungsweite der Unruh grösser als bei einer schwächern Feder.
Infolge dieses Umstandes ist es unmöglich, mit einer derartigen Taschenuhr die Zeit genau einzuhalten, da sich die Federkraft während des Ganges der Uhr ständig verringert und die Schwingungsdauer somit abnimmt. Die Uhr läuft dann zusehends schneller.
Anderseits ist ein Chronometer oder eine Uhr mit Goldfeder-Chronometergang in der Lage, die Zeit genau anzugeben. Dieser Goldfeder-Chrono- metergang eignet sich auch für eine Normaluhr. Bei dieser Anordnung wird die Kraft direkt vom Gangrad auf die Unruh übertragen. Es ist jedoch unmöglich, eine völlig mechanische Sicherheit zu erhalten, weil das Gangrad durch einen einzigen Stein geführt wird, wenn die Unruh frei schwingt. Dieser bekannte Mechanismus eines Marinechronometers ist daher zur Herstellung von kleinen tragbaren Taschenuhren nicht geeignet, da er stossempfindlich ist.
In der japanischen Patenschrift Nr. 208710 ist eine Ankeruhr beschrieben, bei der diese beiden Ausführungen miteinander kombiniert und deren Nachteile beseitigt sind. Eine Uhr, die mit einem Anker ausgestattet ist und die freie Steuermittel besitzt, umfasst einen Anker, der mit einem Eingangsstein, einem Ausgangsstein, Gabelhörnern und einem Sicherheitsstift ausgestattet ist.
Es wird bei dieser Uhr von dem Gangrad ein Impuls direkt an einen Anschlagstein abgegeben, der fest auf der Unruh sitzt, wobei die Ankergabel durch einen an einer grossen Hebelscheibe, die fest auf der Unruhwelle sitzt, befestigten Hebelstein betätigt wird, wodurch die Zähne des Gangrades durch einen Eingangsstein und durch einen Ausgangsstein des Ankers jedesmal dann betätigt werden, wenn die Unruh frei in irgendeiner Richtung schwingt und der Anker auf Grund der Beziehung zwischen dem Sicherheitsstift und einer kleinen, an der Unruhwelle befestigten Hebelscheibe daran gehindert wird, zu weit auszuschlagen.
Die erfindungsgemässe Ankerhemmung weist einen Anker, eine Ankergabel, einen grösseren Ein- gangsstein, einen kleineren Ausgangsstein, ein Paar Gabelhörner, einen Sicherheitsstift auf, ferner eine Unruh, eine Unruhscheibe mit einem Anschlagstein, eine grössere Hebelscheibe mit einem Hebelstein, eine kleinere Hebelscheibe mit einem halbmondförmigen Ausschnitt, welche mit der Unruhwelle verbunden sind, sowie ein Gangrad und ein Paar Begrenzungsstifte, wobei das Ganze derart angeordnet ist, dass die Unruh frei schwingt, indem der Gangradzahn nur einmal in jeder Schwingungsperiode der Unruh auf den Anschlagstein einen Impuls überträgt,
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wobei der Hebelstein eines der Gabelhörner anschlägt und die Ankergabel bis an einen der Begrenzungsstifte rückt und dabei der Hebelstein, nachdem er einmal eines der Gabelhörner angeschlagen hat, die Gabelhörner nicht mehr berührt, so d'ass durch die hin- und hergehende Bewegung der Ankergabel der Eingangsstein und der Ausgangsstein Gangradzähne nacheinander sperren und freilassen, in der Weise, dass, wenn der Hebelstein das eine Gabelhorn anschlägt, der Eingangsstein den von ihm gesperrten Gangradzahn freilässt und der Gangradzahn auf der Fläche des Eingangssteins mit seiner Spitze gleitet,
bis die Ankergabel an einen der Begrenzungsstifte anschlägt.
Bei der erfindungsgemässen Ankerhemmung kann man einen Impuls an die Unruh abgeben, ohne dass ein Teil der vom Gangrad ausgeübten Leistung verlorengeht. Dabei wird die Schwingungsweite der Unruh annähernd konstant gehalten. Der Wirkungsgrad der Uhr, das heisst der an der Unruh zur Wirkung kommende Leistungsanteil der Feder wird daher grösser als der Wirkungsgrad der bekannten, mit Ankern arbeitenden Uhren, wodurch die Zeitmessung genauer wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Ausführungsform darstellt, Fig. 2 bis 10 die Betriebsweise des wesentlichen Teiles einer Ankeruhr in richtiger Reihenfolge zeigen. Die Ankerhemmung umfasst einen an einer Welle 9 befestigten Anker 13, der die Unruh frei schwingen lässt. Die Welle 9 ist drehbar in einer Ankerbrücke 14 angeordnet.
Eine Unruh 15' ist auf einer Welle 16 befestigt, die drehbar in Lagersteinen 17 gehalten wird. Eine Unruhfeder 18 ist am inneren Ende durch die Welle 16 und am äusseren Ende durch einen Zapfen gehalten. Ein Anschlagstein 3 ist an einer Unruhscheibe 15 angebracht, die an der Welle 16 befestigt ist. Ein Hebelstein 5 ist an einer grösseren Hebelscheibe 20 angebracht, die mit einer kleineren Hebelscheibe 1, deren Rand eine halbmondförmige Ausnehmung aufweist, an der Welle 16 befestigt ist. Das Gangrad 11 ist auf einer Welle 19 angeordnet.
Der Anker 13 weist einen grösseren Eingangsstein 8, einen kleineren, scharfgespitzten Ausgangsstein 10 und eine Ankergabel 12 auf, an deren Ende ein Paar Gabelhörner 7 und ein Sicherheitsstift 4 angebracht sind.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Ankerhemmung geht man von einem stationären Zustand aus, wie er -in Fig. 2 dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt dann den nächsten Zustand, in welchem ein Zahn IV des Gangrades 11 im Begriff ist, vom Eingangsstein 8 durch die Einwirkung des Hebelsteins 5 auf das eine Gabelhorn 7 der Ankergabel 12 freigelassen zu werden.
Fig. 4 zeigt .den nächsten Zustand, in dem der Gangradzahn II im Begriff steht, auf den Anschlag- stein 3 einen Impuls zu übertragen und der Eingangsstein 8 auf Grund der Einwirkung des Hebelsteins 5 auf das eine Gabelhorn 7 den Gangradzahn IV freigibt.
Anschliessend gibt der Zahn 1i gerade den Impuls an den Anschlagstein 3 ab, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, in der dargestellt ist, wie der Zahn IV des Gangrades 11 auf den Eingangsstein 8 drückt, und die Ankergabel 12 an den Begrenzungsstift 6 anschlägt.
Fig. 6 zeigt die Lage nach Abgabe des Impulses durch den Gangradzahn II an den Anschlagstein 3. Nun kann die Unruh 15' frei schwingen, indem die Ankergabel 12 an einem der Begrenzungsstifte 6 anliegt und der Sicherheitsstift 4 ausserhalb des halbmondförmigen Ausschnittes 2 der kleineren Hebelscheibe 1 liegt, jedoch am Umfang der kleineren Hebelscheibe 1 anliegt, wodurch der überschlag der Ankergabel 12 verhütet wird, während ein Zahn VI des Gangrades 11 durch den Ausgangsstein 10 gesperrt wird.
In Fig.7 ist dargestellt, wie die Unruh 15' das eine Ende der Halbschwingung erreicht hat.
In Fig. 8 ist ein Zustand dargestellt, bei dem die Schwingung der Unruh 15' in entgegengesetzter Richtung begonnen hat, wobei der Hebelstein 5 im Begriff steht, das eine Gabelhorn 7 anzuschlagen, um den Gangradzahn VI vom Ausgangsstein 10 zu lösen.
In Fig. 9 ist dann der Gangrad'zahn VI fast vom Ausgangsstein 10 befreit, während sich ein anderer Zahn III dem Eingangsstein 8 nähert.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Stellung ist die freie Schwingung der Unruh 15' fortgesetzt, der Zahn III durch den Eingangsstein 8 gesperrt und der Zahn VI vom Ausgangsstein 10 vollkommen befreit, wobei durch Zusammenwirken des Sicherheitsstifts 4 und der kleineren Hebelscheibe 1 verhütet wird, dass der Eingangsstein 8 überschlägt und regelwidrid den Gangradzahn weiterrücken lässt.
Eigentümlich an .dieser Ankerhemmung .ist folgendes: Der Gangradzahn überträgt auf den Anschlagstein 3 in jeder Schwingungsperiode der Unruh nur einmal einen Impuls. Wenn der Hebelstein 5 der grösseren Hebelscheibe 20 an eines der Gabelhörner 7 anschlägt, dann schwingt er weiter, ohne mit einem der beiden Hörner 7 wieder in Berührung zu kommen, was teils dadurch ermöglicht wird, dass der Hebelstein 5 und die Hörner 7 sich in der gleichen Richtung bewegen, und teils dadurch, dass der Abstand der beiden Hörner voneinander gross ausgebildet ist. Bei der Rückschwingung der Unruh geschieht genau dasselbe.
Wenn der Hebelstein 5 das eine Gabelhorn 7 anschlägt und der Eingangsstein 8 den von ihm gesperrten Zahn des Gangrades 11 freilässt, dann gleitet der Zahn unter Druck auf der Eingangsstein- fläche, bis die Annkergabel 12 durch einen der Be- grenzungsstifte 6 gehalten wird. Der scharf gespitzte Ausgangsstein 10 dient einerseits zum Sperren des Gangradzahnes und erhält anderseits durch diese Formgebung die Möglichkeit, einen genügend weiten
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Anschlagswinkel zwischen dem Gangradzahn und Anschlagstein zu bilden.
Durch das Zusammenwirken des Sicherheitsstiftes und der kleineren Hebelscheibe wird ein regelwidriges Auslassen oder frühzeitiges Lösen der Sperrung des Eingangs- oder Ausgangssteins durch einen Überschlag der Ankergabel, wie er bei tragbaren Uhren durch äussere Einflüsse wie Schütteln und Stösse geschehen könnte, verhütet, womit freie Schwingungen der Unruh durch Verwendung einer solchen Hemmung sichergestellt werden können.